Устройство для возбуждения полого диэлектрического волновода Советский патент 1984 года по МПК H01P1/16 

Изобретение относится к радиотех-нике и может быть использовано, в волноводнЕлх трактах миллиметрового диапазона.

Известны полые диэлектрические волноводы, представляющие .собойполый канал круглого или поперечного сечения, образованный различными видами диэлектрических или металлодиэлектрических границ. Рабочими волна ми волноводов являются волны типа LM и EHj, соответственно для волноводов прямоугольного и круглого поперечных сечений. На основе этих волноводов созданы волноводные элементы ij .

Наиболее близким к изобретению Является устройство.для возбуждения полого диэлектрического волновода, содержащее прямоугольный рупор, к входу которого присоединён отрезок прямоугольного металлического волновода, а к выходу - отрезок полого диэлектрического волновода 2} ,

Недостатками известного устройства являютсяналичие потерь на возбуждение рабочей волны и высокий уровень возбуждения волн паразитных типов, что ухудшает электрические характеристики волноводного тракта.

Цель изобретения - уменьшение потерь на возбуждение рабочей волны и устранения волн паразитных типов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для возбуждения полого диэлектрического волновода, содержащем прямоугольный руйор, к входу которого присоединен отрезок прямоугольного металлического волновода, а к выходу - отрезок полого диэлектрического волновода, в выходном тракте прямоугольного рупора симметрично относительно его продольной оси установлены две металлические пластины, контактирующие с противоположными стенками прямоугольного рупора, перпендикулярныtm широким стенкам металлического прямоугольного волновода,причем расстояние 2 о между металлическим. пластинами на выходе прямоугольного pynrtpa определяется соотношениями

а:а(0,54-0,7), (0,75-0, 9)0,

где 2а, - размер прямоугольного рупора на выходе в плоскости, параллельной узким стенкам прямоугольного металлического волновода; За - размер полого диэлектрического волновода в той же плоскости при прямо,угольной форме его поперечного сечения или диат метр полого диэлектрического волновода при круглой форме его поперечного сечения.

На фиг. 1 изображено устройство для возбуждения полого диэлектричесч кого волновода при прямоугольной форме его поперечного сечения, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - то же, при круглой форме поперечного сечения волновода; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-В на фиг, 2.

Устройство содержит отрезок прямоугольного металлического волновода 1, прямоугольный рупор 2, полый диэлектрический волновод 3 с прямоугольной или круглой формой поперечного сечения и металлические пластины 4 .

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает волна . Эта волна трансформируется прямоугольным рупором 2 без изменения распределения поля в поперечном сечении. При падении этой волны на металлические пластины 4 ее мощность делится по каналам - центральному и двум боковым, образованным металлическими пластинами 4, Поскольку каналы выполнены так, что площадь бокового канала возрастает по мере движения к выходу прямоугольного рупора 2, то плотность мощности в боковых каналах уменьшается по сравнению с центральным каналом. Это приводит к ступенчатому распределению поля на выходе прямоугольного рупора 2, т.е. к росту амплитуды в его центральной части и уменьшению по краям. Такое распределение поля близко к распределению полей ЬМд и ЕН,, полых диэлектрических волноводов, что позволяет устранить типы волн и уменьшить потери на возбуждение рабочей волны. Толщина металлических пластин 4 выбирается малой по сравнению с длиной волны, порядка 0,025 , прямоугольный рупор 2 выполняется достаточно плавным, не менее 50 длин волн. Размер прямоугольного рупора 2 по широкой стенке.2.Ь совпадает с размером полого диэлектрического волновода 3 при прямоугольной форме его поперечного сечения и равен (0,85-0,95)2ajj при круглой форме его поперечного сечения (Pg внутренний диаметр полого диэлектрического волновода), Длина металлических пластин 4 определяется соотношением

cig 0.5 tf cosvttgiec-tgo.,86)

где oi - коэффициент, равный 0,2 для прямоугольной формы поперечного сечения полого диэлектрического волновода, либо 0,17 для круглой формы поперечного 5 - сечения;

ср - угол раскрыва прямоуголь-

ного рупора;

(j - угол наклона металлических пластин к продольной оси рупора ( угол Q/ должен находиться в пределах О V 60,54V.

Предлагаемое устройство для BoiI Суждения полого диэлектрического волновода обеспечивает потери на возбуждение рабочей волны не более 0,2 дБ, а уровень волн паразитных типов составляет на его выходе меньше 30 дБ.

Использование изобретения позволит исключить из волноводных трактов фильтры волн паразитных типов, что приведет к снижению стоимости тракта и улучшению его злектрических характеристик, V

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИ ПОЛОГО даЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДА, содержащее прямоугольный рупор, к входу которого присоединен отрезок прямоугольного металлического волн вода, а к выходу - отрезок полого диэлектрического волновода, о т л чающееся тем, что, с целью уменьшения потерь на возбуждение рабочей волны и устранения волн па разитнЕлх типов, в выходном тракте прямоугольного рупора симметрично относительно его продольной оси установлены две металлические пласт.ины, контактирующие с противоположными стенками прямоугольного рупора, перпендикулярными широким стенкам металлического прямоугольного волновода, причем расстояние 2 а между металлическими пластинами на выходе прямоугольного рупора определяется соотношениями q a

Фиг.